Một số giải pháp thoát nước chống ngập thành phố các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ thích ứng biến đổi khí hậu

Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 99 MỘT SỐ GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC CHỐNG NGẬP THÀNH PHỐ CÁC TỈNH DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ THÍCH ỨNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ThS. Nguyễn Thế Hùng Khoa Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung Tóm tắt: Thích ứng với biến đổi khi hậu là vấn đề cần thiết cho tất cả các lĩnh vực hiện nay. Tuy nhiên tùy thuộc vào điều kiện thực tế của từng vùng miền, từng lĩnh vực để ứng dụng cho hợp l ý, đạt hiệu quả cao. Thoát nước chống ngập do tác động bởi biến đổi khí hậu cho các đô thị nói chung, các đô thị thuộc các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ nói riêng vẫn còn là một bài toán chưa có đáp án. Trong phạm vi bài viết này tác giả muốn nêu lên một số giải pháp cơ bản, cần thiết và thực tế để góp phần vào công tác cải thiện môi trường, đời sống cho các đô thị khu vưc Duyên Hải Nam Trung Bộ trong bối cảnh hiện nay. Từ khoá: Chống ngập thành phố các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ. Biến đổi khí hậu (BĐKH) là vấn đề toàn cầu, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực. Tác động của BĐKH trong lĩnh vực xây dựng cũng như nhiều lĩnh vực khác với quy mô toàn quốc và từng vùng trong cả nước, tác động đối với các hệ thống tự nhiên (giải ven biển, vùng núi cao, hải đảo....), các hệ thống xã hội (nơi cư trú, du lịch, các di sản văn hóa, di tích lịch sử...) và các hệ thống cơ sở hạ tầng (đê, đập, hồ chứa, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống cấp điện...). Các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ, có đủ các loại tài nguyên nước như: Biển - Sông - Suối - Ao, Hồ. Lượng mưa phân bố tại đây tương đối cao, dải bờ biển kết hợp bờ sông dài cũng như cốt địa hình của các thành phố tương đối thấp so với mực nước biển. Chính từ các yếu tố trên mà mỗi mùa mưa kết hợp triều cường và mực nước biển dâng làm cho các thành phố lại bị ngập lụt, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người dân và các công trình hạ tầng kỹ thuật khác. Để hạn chế các ảnh hưởng từ biến đổi khí hậu như đã nêu ở trên đến thoát nước chống ngập trong điều kiện thực tế của các thành phố Duyên Hải Nam Trung Bộ như hiện nay, cần có những giải pháp cụ thể và thích ứng. Chính vì vậy vấn đề "Một số giải pháp thoát nước chống ngập thành phố các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ thích ứng biến đổi khí hậu" theo tác giả là cần thiết. 1. Vấn đề về biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu (climate change) là sự thay đổi trạng thái khí hậu được thể hiện bằng sự thay đổi của giá trị trung bình/ hay những biến động các tính chất của nó tồn tại một thời kỳ kéo dài cỡ nhiều thập kỷ hoặc dài hơn. Biến đổi khí hậu có thể do các quá trình tự nhiên nội tại hay ngoại lực hoặc những thay đổi nhân tạo các thành phần của khí quyển hay sử dụng đất. Biến đổi khí hậu hiện tại được Công ước khung về biến đổi khí hậu (UNFCCC) coi là sự thay đổi của khí hậu do sự đóng góp trực hoặc gián tiếp từ các hoạt động của con người làm Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 100 thay đổi các thành phần của khí quyển, bổ sung thêm cho những biến động khí hậu tự nhiên được quan trắc trong một thời gian khá dài. Các kịch bản phát thải khí nhà kính được chọn để tính toán xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam là kịch bản phát thải thấp (kịch bản B1), kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải trung bình (kịch bản B2) và kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A2). Tuy nhiên để các giải pháp an toàn, tác giả chọn kịch bản phát thải cao để nghiên cứu và có thể được tóm tắt như sau: - Về nhiệt độ: Bảng 1. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải cao (A2) tại Nam Trung Bộ Vùng Các mốc thời gian của thế kỷ 21 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 Nam Trung Bộ 0,4 0,5 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 - Về lượng mưa: Bảng 2. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải cao (A2) tại Nam Trung Bộ Vùng Các mốc thời gian của thế kỷ 21 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 Nam Trung Bộ 0,7 1,0 1,2 1,7 2,1 2,5 3,0 3,6 4,1 - Nước biển dâng: Bảng 3. Mực nước biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999 Vùng Các mốc thời gian của thế kỷ 21 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 Thấp (B1) 11 17 23 28 35 42 50 57 65 Trung bình (B2) 12 17 23 30 37 46 54 64 75 Cao (A1FI) 12 17 24 33 44 57 71 86 100 2. Vấn đề về ảnh hưởng do biến đổi khí hậu Đại đa số khu vực trung tâm các thành phố của các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ được xây dựng trên vùng đất khá thấp, cốt địa hình của các khu vực chỉ chênh lệch với mực nước biển dao động từ - 0,2m đến + 2,5m. Chính vì thế, hàng năm vào mùa mưa, kết hợp triều cường và mực nước biển dâng do ảnh hưởng biến đổi khí hậu (khoảng từ tháng 9 đến tháng 11) mực nước các con sông chảy qua thành phố dâng cao, nước sông không thoát được do mặt nước biển cao, theo các cống xả chảy ngược vào các thành phố, đồng thời kết hợp với lượng nước mưa chảy tràn trên bề mặt gây ngập các thành phố. Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 101 3. Một số giải pháp chống ngập 3.1. Giải pháp sử dụng của van khẩu độ lớn để ngăn triều Các thành phố thuộc các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ thường có các con sông chảy ngang (Sông Ba – TP. Tuy Hòa, sông Cái – TP. Nha Trang,...). Để thực hiện tốt việc chống ngập khi nước biển dâng do BĐKH thì tại các khu vực cửa sông này nên sử dụng các cửa van có khẩu độ lớn để ngăn triều, để đảm bảo khả năng chịu lực lớn, ở đây ta nên sử dụng loại cửa van có kết cấu cửa dạng giàn bản chắn có khung chịu lực, khi làm việc được nâng lên hạ xuống theo phương thẳng đứng. Loại cửa van này với nguyên lý hoạt động là khi ngăn nước cửa van hạ xuống và cửa van kéo lên cao phía trên không khi không ngăn nước. Hình 1. Cửa van phẳng kéo đứng (Vertical lift gate) 3.2. Giải pháp sử dụng cửa cống ngăn triều tự đóng, mở cho các cống xả Như phân tích ở phần nguyên nhân gây ảnh hưởng, khi vào mùa mưa, triều cường và mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu, mực nước sông dâng cao làm cho nước từ sông chảy vào thành phố. Chính vì vậy tác giả đề xuất giải pháp sử dụng các cửa xả tự động đóng, mở theo mực nước dâng cho các cửa xả của cống thoát trên mạng lưới thoát nước thành phố, nhằm ngăn không cho nước chảy ngược vào thành phố khi mực nước sông dâng cao. Hình 2. Cửa cống tự động đóng mở khi mực nước dâng Đặc điểm của loại cống ngăn này là tự động đóng lại khi nước bên ngoài sông dâng lên và tự động mở ra khi nước sông hạ xuống. Với loại cửa xả này khi áp dụng ở những vùng bị ảnh hưởng bởi thủy triều là hết sức phù hợp vì chế tạo đơn giản, giá thành rẻ, vận hành tự động. 3.3. Giải pháp quy hoạch hồ điều hòa Giải pháp sử dụng hồ điều hòa ngoài mục đích trữ nước chống ngập, hồ điều hòa còn được xem là giải pháp hiệu quả nhằm cải thiện môi trường, tăng mỹ quan đô thị cho thành phố, khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên nước mưa. Chưa hết, tận dụng nguồn nước từ các hồ điều tiết này có thể còn phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy, cấp nước, tưới nước cho cây xanh và bổ cập nguồn nước dưới đất đang bị khai thác quá mức như hiện nay. Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 102 Để thích ứng với biến đổi khí hậu, việc chủ động bổ sung các không gian điều tiết trong quá trình chỉnh trang đô thị là rất cần thiết, nếu không nói là giải pháp duy nhất thay vì thích ứng bằng giải pháp công trình với quy mô xác định. Như vậy, để giải quyết giảm ngập và thích ứng kịp thời với những kịch bản biến đổi khí hậu, trong tương lai cần phải thiết lập quy hoạch tổng thể mạng lưới hồ điều tiết phù hợp cho các thành phố thuộc các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ. Đặc điểm của các thành phố này thường có địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc địa hình nghiêng từ Tây sang Đông. Tại khu vực trung tâm các thành phố thường có các khu vực trũng. Đây chính là điều kiện thuận lợi để quy hoạch khu vực này thành hồ điều hòa, thoát nước cho thành phố. Theo phân tích về đặc điểm địa hình, dự báo diện tích đất quy hoạch đến năm 2025, cũng như bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2025 và bản đồ ngập lụt của các thành phố. Tác giả xin đề xuất giải pháp quy hoạch các khu vực trũng thành các hồ điều hòa, đặc biệt nên quy hoạch thành chuỗi hồ điều hòa, bởi vì khi thời gian mưa kéo dài lượng nước tăng và tập trung về phía hạ lưu, để hạn chế lượng nước tập trung phía hạ lưu thì phần phí thượng lưu (vùng cao) phải có các hồ để trữ nước. Hình 3. Mặt cắt chuỗi hồ đề xuất điển hình hoạt động về mùa khô Hình 4. Mặt cắt chuỗi hồ đề xuất điển hình hoạt động về mùa mưa 3.4. Giải pháp cải tạo nâng nền các bờ kè dọc các bờ sông Khu vực trung tâm các thành phố này thường có những dòng sông chảy xuyên từ phía Tây đổ ra biển. Tuy nhiên đối với phía Đông giáp biển, được chắn bởi dải bờ cát dài và tương đối cao hoặc có quy hoạch các con đường phục vụ du lịch, dân sinh nên phần nào cũng đã ngăn được mực nước biển dâng khi Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 103 triều cường. Tuy vậy hai bên bờ các con sông giáp thành phố vẫn tồn tại các bờ kè với cao trình hạn chế làm cho nước có thể chảy tràn vào thành phố mỗi mùa mưa. Chính vì vậy, theo đánh giá về tình hình biến đổi khí hậu nước biển dâng đến năm 2025 (nước biển dâng 0,17m), vào thời điểm này kết hợp mưa lũ từ thượng nguồn các con sông đỗ về sẽ gây ngập cho thành phố. Để hạn chế vấn đề này tác giả xin đề xuất đắp nền thân các bờ kè, trên mặt các bờ kè cần trồng cây, cỏ tạo cảnh quan cho đô thị và tăng độ bền cho thân các bờ kè. 3.5. Giải pháp bố trí trạm bơm chống ngập Đối với các thành phố này thường có cốt địa hình tương đối thấp so với mực nước biển, việc chống ngập cho thành phố về mùa mưa kết hợp triều cường và mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu là không thể không sử dụng trạm bơm. Tuy nhiên, trạm bơm phải được bố trí một cách hợp lý và kết hợp với công tác điều hòa nhờ hệ thống chuỗi hồ điều hòa để công suất của trạm bơm chống ngập là nhỏ nhất thì hiệu quả kinh tế mang lại là cao nhất. Đối với việc thoát nước chống ngập cho các thành phố như đã phân tích ở trên, với giải pháp này tác giả đề xuất nên đặt trạm bơm chống ngập tại các hồ ở phía hạ lưu và bơm thẳng nước ra biển đông khi có ngập. 3.6. Giải pháp quy hoạch bề mặt tự thấm Ai cũng biết cây xanh, mặt cỏ có nhiều lợi ích, giảm lượng bụi, cung cấp oxy, hấp thụ tiếng ồn... Đặc biệt là, cây xanh có khả năng lưu trữ một phần nước mưa trên cây, giữ cho mặt đất xốp cùng với hệ thống rễ cây đâm sâu xuống đất, giúp cho nước mưa thấm nhanh xuống đất, làm giảm và làm chậm tốc độ nước chảy tràn, giảm lượng nước úng ngập trong đô thị. Chính vì vậy việc quy hoạch bề mặt tự thấm bằng cây xanh, mặt cỏ cũng chính là giải pháp cần thiết trong công tác thoát nước chống ngập cho các thành phố nói chung, cho các thành phố các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ nói riêng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo cáo thuyết minh quy hoạch sử dụng đất của các thành phố các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ đến năm 2025. [2] Dự án thoát nước và chống ngập cho đô thị vừa và nhỏ ở Việt Nam, tháng 10/2012. [3] Bộ Tài nguyên Mô trường. 3/2012. Kịch bản Biến đổi Khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam. [4] Nguyễn Đăng Tính, Dương Văn Viện. 2008. Một số giải pháp chống ngập ở thành phố Hồ Chí Minh, Cơ sở 2 – Trường Đại học Thủy Lợi. [5] Nguyễn Hồng Tiến. 2011. BĐKH với xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật khóa tập huấn nâng cao năng lực của ngành xây dựng ứng phó với biến đổi khí hậu. [6] Nguyễn Trọng Phượng. 2012. Một số giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu trong quy hoạch xây dựng và phát triển đô thị. [7] Quyết định số 158/2008/QĐ - TTg ngày 02 tháng 12 năm 2008 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH. [8] Trần Thị Lan Anh. 2011. Tác động của BĐKH và nước biển dâng đối với quy hoạch và phát triển đô thị tại các vùng ven biển Việt Nam.